專利名稱：太陽能電池模塊的制造方法以及太陽能電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池模塊的制造方法以及太陽能電池模塊。特別是涉及在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間利用樹脂密封太陽能電池單元而構(gòu)成的太陽能電池模塊的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，環(huán)保意識提高，太陽光發(fā)電顯得更加重要。利用保護材料夾著并利用透明樹脂密封太陽能電池單元而作成為太陽能電池模塊，來在室外使用。作為用于密封的透明樹脂，使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(以下簡稱EVA)樹脂等，將其夾在保護材料與太陽能電池單元之間，通過加熱熔融后固化而進行密封。為了有效配置太陽能電池單元地布線，優(yōu)選將多個太陽能電池單元密封在一個太陽能電池模塊內(nèi)。
作為將多個太陽能電池單元密封在太陽能電池模塊內(nèi)的方法，已知的主要有使用雙重真空室方式的層壓機的方法、和使用單重真空室方式的層壓機的方法。雙重真空室方式的層壓機，可分別獨立調(diào)整利用非透氣性的柔軟片隔開的兩室的真空度，所以可在密封時抑制氣泡的殘留或單元碎裂，但層壓機的構(gòu)造復(fù)雜。另一方面，單重真空方式的層壓機，雖然容易發(fā)生氣泡的殘留或單元碎裂，但層壓機的構(gòu)造簡單。這些層壓機，根據(jù)太陽能電池模塊的規(guī)格分別使用。多數(shù)情況下，上述任何層壓機中，都是將層疊體放置在內(nèi)裝有加熱器的板上，邊使該層疊體存在的空間成為真空邊加熱而進行密封。
在日本特開昭61-69179號公報(專利文獻1)中，記載了下述太陽能電池板的制造方法，其具有貼合工序，即，對經(jīng)由填充材料將太陽能電池單元層疊在玻璃蓋片與背面材料之間的太陽能電池板層疊體，利用雙重真空方式脫氣，加熱后進行加壓，在該方法中，使用EVA作為填充材料，將雙重真空室在特定的溫度范圍保持特定的時間。通過在特定的溫度條件下貼合，不會使EVA發(fā)泡、泛黃，可使其全部交聯(lián)。根據(jù)實施例中記載的條件，在減壓到0.3Torr(約0.0004MPa)后開始加熱，加熱器側(cè)的基板表面溫度達到140℃后進行真空壓接，在148℃下使其進行交聯(lián)反應(yīng)后，冷卻到50℃以下，然后解除真空壓接。該公報的實施例中使用的雙重真空方式的層壓機，是將層疊體載置在加熱板上而進行加熱的層壓機。
在日本特開昭59-22978號公報(專利文獻2)中，記載了下述太陽能電池模塊用填充粘接材料片，其含有乙烯系共聚物以及有機過氧化物，在其兩面加工有壓印花紋。該粘接材料片具有壓印花紋，從而可防止片的阻滯(blocking)，模塊化過程中的脫氣性優(yōu)良，不易產(chǎn)生氣泡。在該公報的實施例中，記載了下述貼合方法在真空層壓機中保持減壓狀態(tài)下升溫到150℃，在150℃下繼續(xù)減壓1小時后冷卻，停止減壓。該公報的實施例中使用的層壓機，是利用硅橡膠分隔成2室的真空層壓機。
在特開平9-36405號公報(專利文獻3)中，記載了下述太陽能電池模塊，其在正面部件與背面部件之間經(jīng)由密封樹脂層疊光電動勢元件而作成層疊體，將該層疊體在5Torr以下的真空度下保持5～40分鐘后，在5Torr以下的真空度下加熱壓接，在該加熱壓接后冷卻而貼合。通過在這樣的條件下加熱壓接，可提供不易發(fā)生表面部件的剝離、不易發(fā)生氣泡殘留的模塊。如果采用該公報記載的方法，則即使使用簡單構(gòu)造的單重真空室方式的層壓機，也可抑制氣泡殘留的發(fā)生。在該公報的實施例中使用的單重真空方式的層壓機，是在埋設(shè)有加熱器的板上載置構(gòu)成模塊的層疊體，在其上重疊硅橡膠片，可利用真空泵從板的排氣口排氣的層壓機。又，記載了通過在太陽能電池單元與密封樹脂之間插入無紡布并經(jīng)無紡布中的空隙釋放層疊體的空氣，可改善氣泡殘留的問題。
另外，太陽能電池的設(shè)置場所最近也變得多樣化，不僅在建筑物的屋頂上，墻壁的部分也可使用。在墻壁上使用時，不僅安裝在外墻上，也可利用太陽能電池模塊構(gòu)成墻壁本身。此時，對建筑物外觀的影響大，所以設(shè)計沒有缺陷的規(guī)則配置的太陽能電池模塊很重要。同時，要求具有作為建筑物構(gòu)造體來說足夠的強度的大面積太陽能電池模塊。并且要求與各建筑物的設(shè)計對應(yīng)的形狀和尺寸多樣的太陽能電池模塊。又，近年來，對應(yīng)于建筑物要求的設(shè)計的多樣性，在建筑物的外墻上使用彎曲玻璃的情況增多。因此，希望在彎曲的基板之間封入太陽能電池單元。但是，由于太陽能電池單元容易破損，難以封入彎曲的基板之間。并且近年來，利用DPG(點式支承)法構(gòu)筑建筑物玻璃壁面的方法也廣為采用，但這種情況下，必須在玻璃上開設(shè)的孔內(nèi)插入配件。在制造這樣多樣的太陽能電池模塊時，難以利用前述構(gòu)造的層壓機密封。
又，連結(jié)多個單元并夾在2張板之間進行加熱壓接而實施密封時，難以避免太陽能電池單元的損傷。特別是單元塊數(shù)多從而模塊整體面積大時，大的負荷容易變得不均勻，不能避免承受過大負荷的一部分單元破損。由于在模塊內(nèi)多個單元相互串聯(lián)連結(jié)，所以如果一個單元破損，則相連的一連串單元都將不能發(fā)揮作用。發(fā)生單元破損時，不僅會損害外觀，而且發(fā)電性能也會大大降低，所以不得不作為次品廢棄。因此，希望有盡可能不易發(fā)生單元破損的密封方法。
日本實用新案登錄第2500974號公報(專利文獻4)中，記載了下述層疊體，其通過以將太陽能電池夾持在2張粘接片間的方式經(jīng)由粘接片接合2張板狀體而構(gòu)成，其中，在太陽能電池的外側(cè)形成于粘接片間的間隙中，夾入有大致與太陽能電池等厚的斷片。通過這樣構(gòu)成，可使層疊體的周緣部厚度均勻，又，由于水分等難以從外部浸入上述間隙，所以可防止剝離。記載了作為粘接片可使用EVA，作為板狀體可兩面都使用玻璃板。
在日本特開2003-110127號公報(專利文獻5)中，記載了下述太陽能電池模塊，其將多個太陽能電池單元配置在正面蓋板與背面蓋板之間并利用EVA等透明填充材料密封，其中，在太陽能電池單元之間配置有透光性的間隔件(調(diào)整塊)。記載了作為該間隔件，優(yōu)選使用與透明填充材料材質(zhì)相同且與太陽能電池單元同一厚度的部件。該間隔件在僅受蓋體自重的情況下不會變形，可確保空氣的流路。由此可制造內(nèi)部不殘留空氣的太陽能電池模塊。
在日本特開2001-7376號公報(專利文獻6)中，記載了利用樹脂將太陽能電池單元密封在彎曲的玻璃板之間的太陽能電池模塊。在此，作為密封樹脂使用透明丙烯酸樹脂厭氧性粘接劑，在2張基板之間的周緣部配置間隔件后注入液體狀的前述粘接劑，之后使其硬化。通過這樣在太陽能電池單元上不作用負荷的情況下使其硬化，可封入到彎曲的玻璃板之間。但是，封入液體狀的粘接劑的操作未必容易，還難以使多個太陽能電池單元的排列整齊。并且，硬化所得樹脂的粘接性和耐久性等也不一定能獲得滿意的性能。
在日本特開平9-92867號公報(專利文獻7)中，記載了下述太陽能電池模塊的制造方法在太陽能電池單元的兩面預(yù)先配置EVA樹脂構(gòu)成的填充片并真空加熱而接合各層形成預(yù)成型片后，將該預(yù)成型片設(shè)置在曲面玻璃上真空加熱而接合。在該公報的實施例中，記載了下述方法真空加熱時，將該預(yù)成型片和曲面玻璃插入橡膠袋內(nèi)，將該橡膠袋放置在加熱室內(nèi)，邊利用真空泵將橡膠袋內(nèi)抽真空邊加熱。通過采用這樣的方法，也可向曲面玻璃上接合。但是，要經(jīng)歷兩次的接合操作從而很繁瑣，不能用于兩面用曲面玻璃覆蓋的結(jié)構(gòu)。
因此，希望有一種密封方法，即使是在彎曲的基板之間封入太陽能電池單元時、或是具有配件的太陽能電池模塊，也可密封，且可制作多種形狀和尺寸的太陽能電池模塊。同時，也希望有一種密封方法，可獲得不易發(fā)生單元的破損，并可利用簡單的操作并且以低成本密封，且可規(guī)則配置太陽能電池單元，能獲得粘接性和耐久性優(yōu)良的太陽能電池模塊。
專利文獻1特開昭61-69179號公報；專利文獻2特開昭59-22978號公報；專利文獻3特開平9-36405號公報；專利文獻4實用新案登錄第2500974號公報；專利文獻5特開2003-110127號公報；專利文獻6特開2001-7376號公報；專利文獻7特開平9-92867號公報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這些問題而做出的，其目的在于提供一種利用樹脂密封太陽能電池單元而構(gòu)成的太陽能電池模塊的制造方法，其可利用簡單的操作并且以低成本密封多種形狀和尺寸的太陽能電池模塊。又，其目的在于提供具有模塊固定用的配件的太陽能電池模塊。
上述課題通過提供一種太陽能電池模塊的制造方法來解決，所述太陽能電池模塊通過利用樹脂將太陽能電池單元密封在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間而構(gòu)成，該方法特征在于，在受光面?zhèn)韧该靼迮c太陽能電池單元之間，配置覆蓋受光面?zhèn)韧该靼宓幕旧险麄€面的第1密封樹脂片，在背面板與太陽能電池單元之間，配置覆蓋背面板的基本上整個面的第2密封樹脂片，制作層疊體；將前述層疊體放入非透氣性的柔軟片構(gòu)成的密封處理容器中；將放入了前述層疊體的多個密封處理容器導(dǎo)入烘爐內(nèi)，相互隔開間隔地平行配置；將前述密封處理容器內(nèi)減壓而排出受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間的空氣；在前述烘爐內(nèi)，通過向與前述層疊體平行的方向流過熱風(fēng)而加熱前述層疊體，使密封樹脂熔融；接著，通過冷卻而使密封樹脂固化。
通過使用由非透氣性的柔軟片構(gòu)成的多個密封處理容器，可在其中收納各種形狀的層疊體。又，通過在烘爐內(nèi)同時加熱多個密封處理容器，可利用簡單的操作并且以低成本進行密封操作。此時，通過在烘爐內(nèi)相互隔有間隔地平行配置密封處理容器，并向與前述層疊體平行的方向流過熱風(fēng)，可高效均勻地傳遞熱量。
此時，優(yōu)選地，前述密封處理容器是非透氣性的柔軟片構(gòu)成的袋。優(yōu)選地，利用具有透氣性的布帛覆蓋前述層疊體的外緣后放入密封處理容器。優(yōu)選的實施方式有，邊將前述烘爐內(nèi)基本上維持在大氣壓邊加熱層疊體。優(yōu)選地，多個太陽能電池單元隔有間隔地排列，相互利用導(dǎo)線連接，此時，優(yōu)選的實施方式還有，隔有間隔地平行排列多個組而制作前述層疊體，所述組中，多個太陽能電池單元在串聯(lián)方向上相互利用導(dǎo)線連接，而且，以前述烘爐內(nèi)的氣流方向與前述串聯(lián)方向平行的方式加熱。另外，優(yōu)選地，前述烘爐具有熱風(fēng)導(dǎo)入口和設(shè)置在其相反側(cè)的熱風(fēng)導(dǎo)出口。優(yōu)選的實施方式還有，前述密封處理容器通過配管連接真空泵，在多根前述配管的每一根上具有壓力計和閥的組，利用壓力計檢測到泄漏時，連接在密封處理容器上的閥關(guān)閉。另外，優(yōu)選地，前述密封處理容器的每一個通過配管連接真空泵，在密封處理容器與真空泵之間具有罐。此時，優(yōu)選地，具有測定前述罐內(nèi)的壓力的壓力計和向罐導(dǎo)入外界氣體的閥，微調(diào)節(jié)罐內(nèi)的壓力。另外，優(yōu)選地，至少設(shè)置1個與前述烘爐相鄰的溫度調(diào)節(jié)室，在該溫度調(diào)節(jié)室中進行預(yù)熱操作或冷卻操作。
在上述方法中，優(yōu)選地，在前述層疊體中，在太陽能電池單元間的間隙部或太陽能電池單元外側(cè)的空白部配置比太陽能電池單元的厚度厚的密封樹脂斷片。優(yōu)選的實施方式有，受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘寰遣ＡО濉?yōu)選的實施方式還有，受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘宓闹辽倌骋徽邚澢?。另外，?yōu)選的實施方式還有，前述層疊體具有從受光面?zhèn)韧该靼寤虮趁姘逑蛲鈧?cè)突出的部件。此時，優(yōu)選地，前述向外側(cè)突出的部件是模塊固定用的配件。另外，優(yōu)選地，前述密封樹脂由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛以及聚氨酯構(gòu)成的組中選出的一種樹脂構(gòu)成。
在優(yōu)選的實施方式中，在密封處理容器內(nèi)密封時，進行包括以下各工序的密封操作將密封處理容器內(nèi)的壓力保持在0.05MPa以上而加熱密封樹脂的工序(工序1)、在不到密封樹脂熔點的溫度下將密封處理容器內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序(工序2)、在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序(工序3)、使上述密封處理容器內(nèi)的壓力上升的工序(工序4)以及進行冷卻的工序(工序6)。另外，在另一優(yōu)選的實施方式中，前述密封樹脂片由可交聯(lián)的熱塑性樹脂構(gòu)成，在密封處理容器內(nèi)密封時，進行包括以下各工序的密封操作在不到密封樹脂熔點的溫度下將密封處理容器內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序(工序2)、在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序(工序3)、使上述密封處理容器內(nèi)的壓力上升的工序(工序4)、升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍而進行交聯(lián)反應(yīng)的工序(工序5)以及進行冷卻的工序(工序6)。
上述課題，通過提供一種太陽能電池模塊來解決，其是在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間具有密封樹脂層，在該密封樹脂層內(nèi)密封太陽能電池單元而構(gòu)成的太陽能電池模塊，其特征在于，具有模塊固定用的配件，該配件插入到受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘宓哪骋徽呱闲纬傻呢炌字?，該配件的頭部側(cè)端部配置在密封樹脂層側(cè)，該配件的相反側(cè)端部向外側(cè)突出。此時，優(yōu)選地，在前述密封樹脂層的周緣沒有間隔件。另外，優(yōu)選地，前述貫通孔是沉孔，前述配件的頭部嵌入在該沉孔中。
根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池模塊的制造方法，在利用樹脂密封太陽能電池單元而構(gòu)成的太陽能電池模塊的制造方法中，可利用簡單的操作并且以低成本密封形狀和尺寸多樣的太陽能電池模塊。


圖1是密封操作后的太陽能電池模塊的一例的剖面示意圖。
圖2是密封操作前的層疊體的一例的剖面示意圖。
圖3是密封操作前的層疊體的另一例的剖面示意圖。
圖4是密封操作前的層疊體的另一例的剖面示意圖。
圖5是圖2的例子中的密封操作開始前的層疊體的放大剖面示意圖。
圖6是圖2的例子中的加熱升溫過程中的層疊體的放大剖面示意圖。
圖7是圖2的例子中的密封操作后的層疊體的放大剖面示意圖。
圖8是密封處理裝置的一例的示意圖。
圖9是表示以烘爐內(nèi)的氣流方向與太陽能電池單元的串聯(lián)方向平行的方式加熱時的示意圖。
圖10是表示以烘爐內(nèi)的氣流方向與太陽能電池單元的串聯(lián)方向垂直的方式加熱時的示意圖。
圖11是表示實施例1以及2的層疊工序的流程的圖(其1)。
圖12是表示實施例1以及2的層疊工序的流程的圖(其2)。
圖13是表示實施例1以及2的層疊工序的流程的圖(其3)。
圖14是表示實施例1以及2的密封處理時的溫度和壓力的圖。
附圖標(biāo)記說明1太陽能電池模塊2受光面?zhèn)韧该靼?背面板4太陽能電池單元5樹脂8導(dǎo)線9間隙部10空白部20第1密封樹脂片30第2密封樹脂片
40～48密封樹脂斷片53模塊安裝配件60層疊體61密封處理容器63烘爐66罐67真空泵具體實施方式

以下，根據(jù)圖詳細說明本發(fā)明。圖1是密封操作后的太陽能電池模塊的一例的剖面示意圖。圖2～4是密封操作前的層疊體的一例的剖面示意圖。圖5是圖2的例子中的密封操作開始前的層疊體的放大剖面示意圖。圖6是圖2的例子中的加熱升溫過程中的層疊體的放大剖面示意圖。圖7是圖2的例子中的密封操作后的層疊體的放大剖面示意圖。圖8是密封處理裝置的一例的示意圖。圖9是表示以烘爐內(nèi)的氣流方向與太陽能電池單元的串聯(lián)方向平行的方式加熱時的示意圖。圖10是表示以烘爐內(nèi)的氣流方向與太陽能電池單元的串聯(lián)方向垂直的方式加熱時的示意圖。
采用本發(fā)明的制造方法獲得的太陽能電池模塊1，是在受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間利用樹脂5密封太陽能電池單元4而成的模塊。密封在太陽能電池模塊1中的太陽能電池單元4的數(shù)量，雖然也可以是一個，但優(yōu)選密封多個太陽能電池單元4。通常，相鄰的太陽能電池單元4的受光面6與背面7經(jīng)由導(dǎo)線8連接。這種情況下的剖面示意圖示于圖1中。
本發(fā)明中使用的太陽能電池單元4，可使用單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、化合物半導(dǎo)體太陽能電池等各種太陽能電池的單元。這些太陽能電池單元4一般是1mm以下、更普通是0.5mm以下厚度的薄板，多為1邊5cm以上的四邊形。其基板的材質(zhì)可使用硅或鍺等的半導(dǎo)體基板、玻璃基板、金屬基板等，但硅基板從實用來說最為重要。在硅基板的情況下，出于成本方面的要求而希望薄板化，另一方面由于是硬且脆的材質(zhì)，所以密封時特別易裂，需要小心密封。
封入到1個太陽能電池模塊1中的太陽能電池單元4的塊數(shù)，沒有特別限制，也可只有1塊。此時，只要連接從太陽能電池單元4通向外部的配線即可。但是，封入到1個太陽能電池模塊1中的太陽能電池單元4的個數(shù)越多，太陽能電池模塊1整體的尺寸越大。大型的太陽能電池模塊1大多訂做各種形狀和尺寸的模塊，所以采用本發(fā)明的制造方法的實際效益大。因此，優(yōu)選10個以上，更優(yōu)選30個以上的太陽能電池單元4配置在一個太陽能電池模塊1內(nèi)。又，封入多個太陽能電池單元4時，易產(chǎn)生氣泡，若密封操作中太陽能電池單元4移動，則外觀上易發(fā)生問題。又，封入1個太陽能電池模塊1的太陽能電池單元4的個數(shù)越多，因太陽能電池單元4的破損導(dǎo)致的次品率越高，所以必須小心密封。
相鄰的太陽能電池單元4間的間隙部9的寬度沒有特別限制，但通常是0.5mm以上，0.5mm以下時相鄰的太陽能電池單元4彼此接觸，在密封時可能使單元破損。如果是采光性優(yōu)先，則優(yōu)選擴大間隙部9，如果是光的利用效率優(yōu)先，則優(yōu)選減小間隙部9。根據(jù)用途或設(shè)計方面的要求可適當(dāng)調(diào)整。
多個太陽能電池單元4隔著既定的寬度排列并相互利用導(dǎo)線8連接。此時，相鄰的太陽能電池單元4彼此在受光面6以及背面7之間利用導(dǎo)線8連接，以串聯(lián)方式連接多個太陽能電池單元4。受光面6或背面7與導(dǎo)線8的連接，使用軟釬料等導(dǎo)電性粘接劑進行。又，為了有效收集產(chǎn)生的電流，還優(yōu)選在受光面6上利用導(dǎo)電焊劑等形成集電圖形，并使其與導(dǎo)線8導(dǎo)通。進而，有時還連接不相鄰的單元彼此或位于隔開的位置上的導(dǎo)線8彼此，或在背面板3上開孔而將導(dǎo)線8引出到外部。
導(dǎo)線8，也叫做中間連接件，其材質(zhì)沒有特別限制，可使用銅線等。由于夾入在受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間配置，所以優(yōu)選使用薄的帶狀導(dǎo)線8，其厚度通常在0.5mm以下，優(yōu)選在0.3mm以下。又，普通的是0.05mm以上。預(yù)先在導(dǎo)線8上涂敷軟釬料等導(dǎo)電性粘接劑，會使得連接操作變得容易，從而優(yōu)選。在連接了導(dǎo)線8的狀態(tài)下，從太陽能電池單元4的表面到導(dǎo)線8的最高部分的高度，根據(jù)場所的不同而存在離散，根據(jù)連接操作的不同，有時會比導(dǎo)線8的厚度厚0.5mm左右。
受光面?zhèn)韧该靼?的材質(zhì)，相對于太陽光透明即可，除玻璃以外還可使用聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂等。但是，考慮到耐久性、硬度、難燃性等因素，優(yōu)選使用玻璃。由于構(gòu)成大面積的構(gòu)造件的情況也較多，所以從強度方面考慮優(yōu)選表面壓縮應(yīng)力在20MPa以上的玻璃板。又，面積大時，還易隨著日照等引起的升溫而產(chǎn)生熱裂，所以從這點出發(fā)，優(yōu)選使用表面壓縮應(yīng)力在20MPa以上的玻璃板。但是，具有大的表面壓縮應(yīng)力的玻璃板通常是加熱、急冷浮板玻璃而制造的，所以不能避免發(fā)生一定的應(yīng)變。由于這樣產(chǎn)生的玻璃翹曲，密封時易在一部分太陽能電池單元4上作用過大的負荷，必須更加注意單元碎裂。
在此，板玻璃的表面壓縮應(yīng)力，是以JIS R3222為標(biāo)準(zhǔn)測定的值。作為表面壓縮應(yīng)力在20MPa以上的玻璃板，具體可例舉出強力玻璃、強化玻璃、超強化玻璃等。強力玻璃，表面壓縮應(yīng)力通常在20～60MPa；強化玻璃，表面壓縮應(yīng)力通常在90～130MPa；超強化玻璃，表面壓縮應(yīng)力通常在180～250MPa。表面壓縮應(yīng)力越大，強度越高，但易使翹曲增大也易使制造成本增高。強力玻璃，由于易于制造翹曲較少的產(chǎn)品，破損時不會變成碎片落下，所以優(yōu)選。玻璃板可根據(jù)用途或目的選擇。
作為背面板3，優(yōu)選使用與受光面?zhèn)韧该靼?同樣的材料。除此之外，重視模塊的輕量性時，也可使用塑料薄膜等薄且柔軟的材料。背面板3不必是透明的，但如果考慮采光，則背面板3也是相對太陽光透明的為好。出于與受光面?zhèn)韧该靼?同樣的理由，而優(yōu)選玻璃，特別是表面壓縮應(yīng)力在20MPa以上的玻璃板。
玻璃的材質(zhì)沒有特別限制，優(yōu)選使用鈉鈣玻璃，其中，受光面?zhèn)韧该靼?優(yōu)選使用高透光率玻璃(所謂白板玻璃)。高透光率玻璃是含鐵量少的鈉鈣玻璃，光線透過率高。又，對于背面板3的玻璃，除使用前述高透光率玻璃、含鐵量較多的鈉鈣玻璃(所謂藍板玻璃)外，根據(jù)用途也可優(yōu)選使用紅外線反射玻璃、紅外線吸收玻璃等。又，也可使用表面上形成有壓印花紋的圖案玻璃等。玻璃板的厚度沒有特別限制，但如果作為構(gòu)造件使用，則優(yōu)選3mm以上，更優(yōu)選5mm以上。使用這樣厚的玻璃板時，自重的影響大，貼合之前在單元上重疊玻璃板時單元可能破損，所以需要注意。玻璃板的厚度通常是20mm以下。又，玻璃的面積可根據(jù)用途調(diào)整，但1m2以上時采用本發(fā)明的制造方法實際效益大。
本發(fā)明中使用的受光面?zhèn)韧该靼?以及背面板3，可是平坦的，也可是具有彎曲的。受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘宓闹辽倌骋徽邚澢鷷r，難以使用以往廣泛采用的層壓機密封，所以采用本發(fā)明的制造方法實際效益大。太陽能電池單元4以外的部分較大彎曲也沒關(guān)系，但通常優(yōu)選的是，在存在太陽能電池單元4的區(qū)域中，具有曲率半徑為500～10000mm的彎曲。曲率半徑不到500mm時，有時難以在防止單元碎裂的情況下密封，優(yōu)選為700mm以上。另一方面，曲率半徑超過10000mm時，使用彎曲的受光面?zhèn)韧该靼?密封的困難減小，所以有時采用本發(fā)明的必要性下降。曲率半徑優(yōu)選為5000mm以下，更優(yōu)選為2000mm以下。在此，受光面?zhèn)韧该靼?的形狀也可是圓筒的一部分，還可是球的一部分。又，也可根據(jù)場所和朝向改變曲率，此時，本發(fā)明中所說的曲率半徑，指存在太陽能電池單元4的區(qū)域中的最小曲率半徑。
又，本發(fā)明中使用的受光面?zhèn)韧该靼?以及背面板3，也可具有孔。例如近年來利用DPG(點式支承)法構(gòu)筑建筑物的玻璃壁面的方法被廣為采用，但這種情況下，必須在玻璃上設(shè)置的孔內(nèi)插入配件，所以要使用具有孔的受光面?zhèn)韧该靼?以及背面板3密封。此時，也有時在將配件安裝在該孔內(nèi)的狀態(tài)下密封，這種情況下使用柔軟片構(gòu)成的密封處理容器61的本發(fā)明的制造方法實際效益特別大。
樹脂5的材質(zhì)，只要透明且具有粘接性、柔軟性即可，沒有特別限制，但優(yōu)選使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛以及聚氨酯構(gòu)成的組中選擇的一種樹脂。此時，從強度和耐久性方面考慮優(yōu)選交聯(lián)的樹脂。因此，樹脂5的原料，優(yōu)選可交聯(lián)的熱塑性樹脂，特別優(yōu)選利用加熱進行交聯(lián)反應(yīng)的樹脂。將這樣的樹脂以片的形態(tài)夾在受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間，加熱熔融后，根據(jù)需要使其進行交聯(lián)反應(yīng)，之后使其冷卻固化而密封太陽能電池單元4。使用通過加熱而交聯(lián)的材料，可使耐久性和粘接性優(yōu)良。作為可交聯(lián)的熱塑性樹脂，只要是加熱時進行交聯(lián)反應(yīng)的樹脂即可，沒有特別限制，但優(yōu)選使用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇縮丁醛以及聚氨酯構(gòu)成的組中選擇的一種樹脂。例如如果是EVA，則通過配合交聯(lián)劑加熱可使其交聯(lián)，如果是聚氨酯，則通過使異氰酸酯基與羧基反應(yīng)可使其交聯(lián)。
在聚氨酯的情況下，由于是在比較低的溫度下進行交聯(lián)反應(yīng)，所以在受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘宓闹辽僖徽呤褂媚蜔嵝缘偷臉渲宓惹闆r下優(yōu)選。又，聚氨酯柔軟性也好，所以即使在組合如玻璃和塑料那樣熱膨脹系數(shù)相差大的材料而用于受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘鍟r，也不易發(fā)生剝離，從而優(yōu)選。并且，聚氨酯的貫通強度也好。
即使在可交聯(lián)的熱塑性樹脂中，也優(yōu)選使用含有交聯(lián)劑的熱塑性樹脂。此時的熱塑性樹脂，只要是與交聯(lián)劑一起加熱時進行交聯(lián)反應(yīng)則沒有特別限制，但最優(yōu)選使用透明性、柔軟性、耐久性等優(yōu)良的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。
將密封樹脂片夾在受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間，加熱熔融后使其冷卻固化而密封太陽能電池單元4。密封樹脂片優(yōu)選在EVA樹脂中含有交聯(lián)劑的樹脂片，這種情況下，加熱熔融后使其進行交聯(lián)反應(yīng)，之后通過冷卻可利用交聯(lián)的EVA進行密封。密封樹脂片中的EVA，若利用DSC法測定的熔點是50～80℃，則從透明性和形態(tài)保持性的平衡的觀點考慮優(yōu)選。
密封樹脂片，若在其單面或雙面具有適當(dāng)?shù)膲河』y則可防止阻滯(blocking)，還容易抑制氣泡殘留，所以優(yōu)選。優(yōu)選的壓印深度是10～100μm，如果過深則反而可能殘留氣泡。片厚度優(yōu)選0.2～2mm，更優(yōu)選0.3～1mm，可使用一張或重疊多張來調(diào)節(jié)厚度使用。
以下說明本發(fā)明的制造方法中的密封操作方法。
首先，說明圖2的例子。圖2的例子，是使用平坦的受光面?zhèn)韧该靼?以及背面板3，在太陽能電池單元4之間的間隙部9以及太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10這兩個部分，配置比太陽能電池單元4的厚度厚的密封樹脂片的例子。圖2是密封操作前的層疊體60的一例的剖面示意圖，表示平行于多個太陽能電池單元4串聯(lián)連接的方向切斷的剖面。
首先，在背面板3上，基本上覆蓋其整個面地重疊第2密封樹脂片30。在圖2的例子中，將背面板3置于下方后進行重疊操作，但也可先將受光面?zhèn)韧该靼?置于下方，再以相反的順序重疊。
第2密封樹脂片30的厚度優(yōu)選為0.5mm以上，更優(yōu)選為1mm以上。又，通常是5mm以下，優(yōu)選3mm以下。通過設(shè)計為既定程度以上的厚度，可有效保護太陽能電池單元4。第2密封樹脂片30優(yōu)選通過層疊多張密封樹脂片而構(gòu)成。這是因為，這樣容易與用途或性能要求相應(yīng)地調(diào)整第2密封樹脂片30的厚度。在圖2的例子中，重疊3張密封樹脂片31、32、33而構(gòu)成第2密封樹脂片30。第2密封樹脂片30覆蓋背面板3的基本上整個面即可，為了進行導(dǎo)線的配置等也可局部缺失該第2密封樹脂片30，也可由以邊·中心·邊的形式配置的多張密封樹脂片構(gòu)成。
在第2密封樹脂片30上載置太陽能電池單元4。此時，優(yōu)選載置根據(jù)前述要領(lǐng)相互連接的多個太陽能電池單元4，根據(jù)需要縱橫對齊地排列。這種情況下，可載置預(yù)先連接的太陽能電池單元4，也可在第1密封樹脂片20上連接，也可載置一部分連接好的單元后連接剩下的部分。
接下來，在太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10，在第2密封樹脂片30上配置沿空白部10的整周基本上連續(xù)配置的密封樹脂斷片40、與密封樹脂斷片40重疊且相互隔有間隔地配置的密封樹脂斷片41。又，在太陽能電池單元4之閥的間隙部9中配置密封樹脂斷片42、43。
通過在太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10或太陽能電池單元4間的間隙部9，配置合計厚度大于太陽能電池單元4的厚度的密封樹脂斷片40、41或密封樹脂斷片42、43，在對內(nèi)部減壓時，來自正反兩面的大氣壓所造成的負荷不會直接作用在太陽能電池單元4上，而是由密封樹脂斷片40、41或密封樹脂斷片42、43承受該負荷。因此，可使受光面?zhèn)韧该靼?的負荷不直接作用在模塊內(nèi)配置的太陽能電池單元4上，可防止減壓工序中的單元碎裂。特別是，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，在密封操作時，從層疊體60的上下承受由大氣壓產(chǎn)生的負荷，所以優(yōu)選采用這樣的結(jié)構(gòu)。封入到1個太陽能電池模塊1中的太陽能電池單元4的個數(shù)越多，則太陽能電池單元4的破損導(dǎo)致的次品率越高，所以配置該密封樹脂斷片40、41、42、43的實際效益越大。在此，所謂合計厚度，指重疊多張密封樹脂斷片使用時，重疊部分的合計厚度。
密封樹脂斷片的合計厚度，優(yōu)選大于太陽能電池單元4的厚度和導(dǎo)線8的厚度的合計值，更優(yōu)選比該合計值厚0.2mm以上。又，密封樹脂斷片的合計厚度，優(yōu)選比太陽能電池單元4的厚度厚0.3mm以上，更優(yōu)選厚0.6mm以上。具體地說，密封樹脂斷片的合計厚度優(yōu)選為0.5～5mm。密封樹脂斷片的合計厚度，更優(yōu)選為0.8mm以上，進而優(yōu)選為1mm以上。該厚度太薄時，密封操作時可能發(fā)生單元碎裂。另一方面，密封樹脂斷片的合計厚度更優(yōu)選為3mm以下，進而優(yōu)選為2mm以下。該厚度太厚時，在太陽能電池單元4周圍易殘留氣泡。
優(yōu)選在水平方向上相互隔有間隔地配置密封樹脂斷片40、41、42、43，使得可從該間隔排出內(nèi)部的空氣。通過確保積極排出內(nèi)部空氣的通道，可抑制氣泡殘留，可制造外觀良好的太陽能電池模塊1。此時，如果是密封樹脂斷片彼此直接重疊的結(jié)構(gòu)，則只要在其中至少1張上在樹脂斷片相互之間沿水平方向隔開間隔，而能夠從該間隔排出內(nèi)部的空氣即可。
在圖2的例子中，在太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10，在第2密封樹脂片30上，配置沿空白部10的整周基本上連續(xù)配置的密封樹脂斷片40、和與該密封樹脂斷片40重疊且相互隔開間隔地配置的密封樹脂斷片41，在其上重疊第1密封樹脂片20。通過在與太陽能電池單元4同樣高度的位置上沿整周連續(xù)配置密封樹脂斷片40，可實現(xiàn)熔融樹脂的均勻填充，可防止氣泡的發(fā)生。該密封樹脂斷片40，優(yōu)選具有空白部10的50％以上的寬度，更優(yōu)選具有70％以上的寬度。密封樹脂斷片40也可由平行配置的多張斷片構(gòu)成。優(yōu)選以重疊在密封樹脂斷片40之上且相互隔有間隔的方式配置密封樹脂斷片41，從而可順利排出內(nèi)部的空氣。
在圖2的例子中，在太陽能電池單元4間的間隙部9中，在第2密封樹脂片30上配置密封樹脂斷片42、43。在此，重疊二張密封樹脂斷片地配置。通過在太陽能電池單元4間的間隙部9配置密封樹脂斷片42、43，在對內(nèi)部減壓時，來自正反兩面的大氣壓造成的負荷不會直接作用在太陽能電池單元4上，而是由密封樹脂斷片42、43承受該負荷。而且，隨著溫度的上升，樹脂軟化，承受負荷的密封樹脂斷片42、43的厚度減小，太陽能電池單元4或?qū)Ь€8與第1密封樹脂片20以及第2密封樹脂片30接觸。此時，由于樹脂片整體軟化，所以不會作用局部的負荷，太陽能電池單元4或?qū)Ь€8以埋入的方式緊貼軟化的密封樹脂片。從而可防止減壓工序中的單元碎裂。此時的狀況，示意性地示于在圖5～圖7。圖5是密封操作開始前的層疊體的放大剖面示意圖，圖6是加熱升溫過程中的層疊體的放大剖面示意圖，圖7是密封操作后的層疊體的放大剖面示意圖。這種情況下，在各太陽能電池單元4的附近能可靠承受來自上下的負荷，所以可有效防止單元碎裂。
配置在間隙部9中的密封樹脂斷片42、43的寬度，優(yōu)選比前述間隙部9的寬度窄。因為這樣容易使比太陽能電池單元4厚的密封樹脂斷片42、43在整個間隙部9以一定的厚度擴開。熔融樹脂在大范圍內(nèi)移動時，往往太陽能電池單元4也隨之移動。對于寬度，雖然可考慮太陽能電池單元4或密封樹脂斷片42、43的厚度和間隙部9的面積等調(diào)整，但優(yōu)選為間隙部9的寬度的0.1～0.95倍。更優(yōu)選為0.3倍以上，0.9倍以下。如果超過0.95倍則配置的操作困難，并且減壓時可能損壞太陽能電池單元4或?qū)Ь€8。反之在0.1倍以下時，可能導(dǎo)致熔融樹脂難以均勻擴開。密封樹脂斷片42、43的長度沒有特別限制，可以是比太陽能電池單元4的一邊短的長度，也可是從太陽能電池模塊的一端延伸到另一端的帶狀。
又，優(yōu)選設(shè)計成，可從配置在間隙部9的密封樹脂斷片相互之間排出內(nèi)部的空氣。通過確保積極排出內(nèi)部空氣的通道，可抑制氣泡殘留，可制造外觀良好的太陽能電池模塊。此時，如果是層疊多張密封樹脂斷片而構(gòu)成密封樹脂斷片，則只要在其中至少1張上在樹脂斷片相互之間隔開間隔，而能夠從該間隔排出內(nèi)部的空氣即可。交叉配置密封樹脂斷片時，可從交叉部以外的合計厚度薄的地方排出內(nèi)部的空氣。
這樣，為了有效防止單元碎裂，優(yōu)選在太陽能電池單元4之間的間隙部9配置密封樹脂斷片42、43。通常適于設(shè)計為這樣的結(jié)構(gòu)的，是間隙部9的寬度優(yōu)選在5mm以上，更優(yōu)選在10mm以上，進而優(yōu)選在20mm以上的情況。間隙部9的寬度窄時，難以配置密封樹脂斷片42、43，所以只在太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10配置密封樹脂斷片為好。適于設(shè)計為這樣的結(jié)構(gòu)的，是間隙部9的寬度優(yōu)選在10mm以下，更優(yōu)選在5mm以下，進而優(yōu)選在3mm以下的情況。
這樣載置密封樹脂斷片40、41、42、43后，在其上載置第1密封樹脂片20。第1密封樹脂片20的優(yōu)選結(jié)構(gòu)以及優(yōu)選厚度與第2密封樹脂片30一樣。在圖2的例子中重疊3張密封樹脂片21、22、23而構(gòu)成第1密封樹脂片20。最后，在第1密封樹脂片20上載置受光面?zhèn)韧该靼?。
下面說明圖3的例子，圖3的例子是受光面?zhèn)韧该靼?以及背面板3都彎曲的例子。圖3是密封操作前的層疊體60的一例的剖面示意圖，表示相對于多個太陽能電池單元4串聯(lián)連接的方向平行地切斷的剖面。在圖3的例子中，將受光面?zhèn)韧该靼?置于下方而進行重疊操作，但也可先將背面板3置于下方，以相反的順序重疊。此時，從作業(yè)性的角度考慮，優(yōu)選凹面?zhèn)仍谏系嘏渲檬芄饷鎮(zhèn)韧该靼?或背面板3，再在其上重疊密封樹脂片。
在圖3的例子中，在受光面?zhèn)韧该靼?之上，按順序重疊第1密封樹脂片20、太陽能電池單元4、密封樹脂斷片40、41、42、43以及第2密封樹脂片30，其具體方法與圖2的例子一樣。最后，在第2密封樹脂片30上載置背面板3。此時，優(yōu)選背面板3具有曲率半徑基本上與受光面?zhèn)韧该靼?相同的彎曲，其凸面?zhèn)认蛳碌刂丿B。
如圖3的例子那樣，受光面?zhèn)韧该靼?和背面板3的至少某一者彎曲時，難以利用加熱器的傳熱來均勻加熱層疊體60，所以特別優(yōu)選采用本發(fā)明的制造方法。又，要防止受光面?zhèn)韧该靼?或背面板3因來自上下的不均勻負荷而碎裂，優(yōu)選密封處理容器61是由非透氣性的柔軟片構(gòu)成的袋。
下面說明圖4的例子，圖4的例子是在背面板3上設(shè)置沉孔52，在其中插入模塊安裝配件53的例子。圖4是密封操作前的層疊體60的一例的剖面示意圖，表示相對于多個太陽能電池單元4串聯(lián)連接的方向平行地切斷的剖面。重疊順序沒有特別限制，但從作業(yè)性方面考慮，優(yōu)選使模塊安裝配件53的末端部54突出的一側(cè)為上側(cè)來進行重疊。因此，在圖4的例子中，優(yōu)選將受光面?zhèn)韧该靼?置于下方進行重疊操作。
在圖4的例子中，按順序在受光面?zhèn)韧该靼?上重疊第1密封樹脂片20、太陽能電池單元4、密封樹脂斷片40、41、42、43以及第2密封樹脂片30，但其具體方法與圖2的例子一樣。
最后，在第2密封樹脂片30上載置具有沉孔52的背面板3，此時，模塊安裝配件53的頭部55嵌入沉孔52。通過在密封前將模塊安裝配件53的頭部55配置在太陽能電池模塊1的內(nèi)部，不必在受光面?zhèn)韧该靼?上開孔便能將模塊安裝配件53牢固固定。模塊安裝配件53的形態(tài)沒有特別限制，但優(yōu)選具有形狀能順沿于沉孔52的頭部55。又，也可適當(dāng)加工螺紋。
以上使用圖2～圖7說明了密封操作前的層疊體60的結(jié)構(gòu)。接下來排出受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間的空氣，加熱使樹脂熔融后冷卻而密封。此時，優(yōu)選加熱使樹脂熔融，并使其進行交聯(lián)反應(yīng)后冷卻而密封。
圖8是密封處理裝置的一例的示意圖。該密封處理裝置，具有將層疊體60收納在內(nèi)部的多個密封處理容器61，可進行空氣的排出操作和加熱操作。此時，密封處理容器61的一部分或全部用非透氣性的柔軟膜構(gòu)成。該膜的材料，是非透氣性的柔軟膜即可，如果有一定程度以上的柔軟性和強度，膜的內(nèi)部成真空時外部氣壓均勻地作用在層疊體60整體上，則沒有特別限制，可使用橡膠或樹脂的片或膜。此時，優(yōu)選使用整體由非透氣性的柔軟膜構(gòu)成的袋。這種情況下，由于密封處理容器61是簡單的袋，所以制造各種形狀和尺寸的太陽能電池模塊時可靈活應(yīng)對，在要求制造建材等多種尺寸的產(chǎn)品的用途中，特別理想。
特別是在層疊體60中的受光面?zhèn)韧该靼?和背面板3的至少某一者彎曲的情況下，優(yōu)選使用這樣的密封處理容器61。對密封處理容器61的內(nèi)部減壓而在層疊體60上作用來自上下的負荷時，可防止受光面?zhèn)韧该靼?或背面板3碎裂。此時，優(yōu)選使作為密封處理容器61的袋順沿于受光面?zhèn)韧该靼?以及背面板3的表面后密封。
又，即使層疊體60具有從受光面?zhèn)韧该靼?或背面板3向外側(cè)突出的部件，也優(yōu)選使用這樣的密封處理容器61。這種情況下，也優(yōu)選使作為密封處理容器61的袋順沿于突出部件的形狀后密封。也可根據(jù)突出部件的形狀，使用具有對應(yīng)其形狀的凹穴的容器。又，為了防止在突出部作用過多的負荷，優(yōu)選在用減壓時不易變形的蓋板覆蓋突出部后導(dǎo)入到密封處理容器61中。這樣也可防止密封處理容器61破損。
將層疊體60導(dǎo)入密封處理容器61時，優(yōu)選利用由具有透氣性的材料構(gòu)成的泄氣件62覆蓋層疊體60的外邊緣，防止層疊體60內(nèi)部的熔融樹脂流出，并且確保從層疊體60內(nèi)部排出空氣的排出通道。作為泄氣件62使用的材料，可以是紡織物、針織物、無紡布等布帛。
這樣將放入了層疊體60的多個密封處理容器61導(dǎo)入烘爐63內(nèi)，相互有間隔地平行配置。由此，密封處理容器61內(nèi)的層疊體60相互平行地配置。多個密封處理容器61，優(yōu)選沿上下方向隔有間隔地重疊配置。隔有間隔地配置的方法沒有特別限制，可例舉出將具有既定間隔的擱板設(shè)置在烘爐63內(nèi)的方法等。
在烘爐63內(nèi)，通過向與層疊體60平行的方向流過熱風(fēng)而加熱層疊體60。通過向與層疊體60平行的方向流過熱風(fēng)，可將熱量高效均勻地傳遞給層疊體60。此時，優(yōu)選使密封處理容器61的下表面也接觸熱風(fēng)，為此，優(yōu)選采用在密封處理容器61與擱板之間設(shè)置間隔件的方法、或?qū)R板自身設(shè)計為網(wǎng)板的方法等。供給熱風(fēng)的方法沒有特別限制，也可在烘爐63內(nèi)設(shè)置加熱器，并使用風(fēng)扇向與層疊體60平行的方向流過熱風(fēng)。但是，在烘爐63的外部設(shè)置加熱器并將熱風(fēng)導(dǎo)入烘爐63內(nèi)的方法易于均勻加熱，從而優(yōu)選。這種情況下，烘爐63具有熱風(fēng)導(dǎo)入口、和設(shè)置在其相反側(cè)的熱風(fēng)導(dǎo)出口，在從熱風(fēng)導(dǎo)入口向熱風(fēng)導(dǎo)出口流動的通道間優(yōu)選配置多個密封處理容器61。又，從裝置成本的角度考慮，優(yōu)選在將烘爐63內(nèi)基本上維持在大氣壓下的同時加熱層疊體。
如果是多個太陽能電池模塊，則準(zhǔn)備多個組，每組中多個太陽能電池單元4在串聯(lián)方向上利用導(dǎo)線8連接，這多個組隔有間隔地平行排列而作成層疊體60。這樣的層疊體60的朝向與烘爐63內(nèi)氣流的朝向的關(guān)系，對于制造太陽能電池單元4規(guī)則排列的太陽能電池模塊來說是很重要的。圖9表示以烘爐63內(nèi)的氣流方向與前述串聯(lián)方向平行的方式進行加熱的情況。又，圖10表示以烘爐63內(nèi)的氣流方向與前述串聯(lián)方向垂直的方式進行加熱的情況。圖9及圖10中的箭頭是氣流的朝向。如后面實施例中也將說明的那樣，很顯然，在以烘爐63內(nèi)的氣流方向與前述串聯(lián)方向垂直的方式加熱時，串聯(lián)連接的太陽能電池單元4的列如圖10中的單點劃線那樣彎曲。這可認為是由于在層疊體60內(nèi)熱的傳遞速度上存在梯度。因此，顯然為了制造規(guī)則排列的太陽能電池模塊，以烘爐63內(nèi)的氣流方向與前述串聯(lián)方向平行的方式進行加熱為宜。
密封處理時，對前述密封處理容器61內(nèi)減壓而排出受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間的空氣。在圖8的密封處理裝置中，在各密封處理容器61上連接用于排氣的管64。3根管64匯集起來連接在管65上。進而，6根這樣匯集的管65(一部分圖未示)連接在罐66上。罐66連接在真空泵67上，從而可排出密封處理容器61內(nèi)部的空氣。密封處理容器61的數(shù)量只要是多個即沒有特別限制，但如果考慮生產(chǎn)效率，則優(yōu)選為6個以上，更優(yōu)選為12個以上。
在6根管65上分別經(jīng)由閥68連接壓力計69，而且，設(shè)置著可切斷管65中的流動的電磁閥70。由此，在管65上連接的密封處理容器61的任何一個發(fā)生泄漏時，壓力計69監(jiān)測到壓力的上升，控制回路71向電磁閥70輸送信號而切斷電磁閥70。這樣，即使密封操作過程中一個密封處理容器61發(fā)生泄漏，也可防止對其他密封處理容器61產(chǎn)生不良影響。本發(fā)明中使用的密封處理容器61，是由柔軟的片構(gòu)成的，需要根據(jù)太陽能電池模塊的形態(tài)準(zhǔn)備各種形狀的密封處理容器，所以可能發(fā)生泄漏。并且，太陽能電池模塊很昂貴。因此，優(yōu)選采用這樣的控制方法。在圖8的例子中，每3個密封處理容器61統(tǒng)一進行控制，這是基于設(shè)備成本和效果的平衡設(shè)計的。壓力計69和電磁閥70的組數(shù)為2組以上即可，但優(yōu)選為3組以上，更優(yōu)選為5組以上。還可以從控制回路71發(fā)出警報信號來通知操作人員。
6根管65連接在罐66上，在電磁閥70打開的狀態(tài)下，所有的密封處理容器61都與罐66連通。罐66的空氣利用真空泵67排出。又，可通過控制閥72向罐66導(dǎo)入外界氣體。
如后面說明的那樣，密封處理容器61內(nèi)的壓力必須嚴(yán)格控制。在圖8的密封處理裝置中，通過控制罐66內(nèi)的壓力，可同時控制所有密封處理容器61內(nèi)部的壓力。罐66內(nèi)部的壓力，利用通過閥73連接的壓力計74測量，接收該壓力數(shù)據(jù)的控制回路75向控制閥72輸送信號而邊吸入外界氣體邊微調(diào)到希望的壓力。其間真空泵67繼續(xù)運轉(zhuǎn)。通過對容量比較大的罐66邊吸入外界氣體邊進行控制，可微調(diào)密封處理容器61內(nèi)的壓力。
又，密封處理容器61內(nèi)的減壓操作開始之前，也可通過在關(guān)閉電磁閥70以及控制閥72的狀態(tài)下運行真空泵67，來對罐66內(nèi)預(yù)減壓。這種情況下，通過打開電磁閥70，可迅速排出密封處理容器61內(nèi)的空氣。從而即使真空泵67的排氣能力小，也可使密封處理容器61內(nèi)迅速減壓。
罐66的容量沒有特別限制，但優(yōu)選10升以上。更優(yōu)選20升以上。又，容量過大時，控制閥72可能不能迅速實現(xiàn)壓力控制，所以優(yōu)選500升以下。后面說明的實施例中使用的密封處理裝置具有50升的罐66。
如后面說明的那樣，有時優(yōu)選在對密封處理容器61內(nèi)減壓前預(yù)熱。這種情況下，也可在烘爐63內(nèi)進行預(yù)熱操作，但從烘爐63的利用效率考慮，優(yōu)選設(shè)置與烘爐63相鄰的溫度調(diào)節(jié)室(圖未示)，在該溫度調(diào)節(jié)室內(nèi)進行預(yù)熱操作后在烘爐63內(nèi)進行密封處理。這樣，在烘爐63內(nèi)密封模塊期間可預(yù)熱其他的模塊。
又，在密封處理容器61內(nèi)使密封樹脂熔融后，在大氣壓下冷卻時，可在烘爐63內(nèi)冷卻，也可在外部冷卻。但是若在烘爐63內(nèi)冷卻，則烘爐63的使用時間變長所以生產(chǎn)率下降。另一方面，在外部冷卻時難以調(diào)節(jié)冷卻速度。因此，優(yōu)選的是，設(shè)置與烘爐63相鄰的溫度調(diào)節(jié)室，在烘爐63內(nèi)進行密封處理后在該溫度調(diào)節(jié)室內(nèi)冷卻。這樣，在烘爐63內(nèi)密封模塊期間可冷卻其他的模塊。特別是在希望放慢冷卻速度的情況下其效果顯著。
溫度調(diào)節(jié)室，只要是可調(diào)節(jié)內(nèi)部的溫度并與烘爐63相鄰設(shè)置即可，沒有特別限制。優(yōu)選地，具有用于從外部將密封處理容器61導(dǎo)入溫度調(diào)節(jié)室的門，并且在烘爐63與溫度調(diào)節(jié)室之間具有門。例如，可使用下述裝置，其能使載置有多個密封處理容器61的臺車移動，而從外部經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)室向烘爐63引導(dǎo)。對于1個烘爐63，可設(shè)置1個溫度調(diào)節(jié)室，也可設(shè)置2個以上。
設(shè)置1個溫度調(diào)節(jié)室時，可將其用于預(yù)熱操作或冷卻操作中的一種。例如可將密封處理容器61從外部導(dǎo)入溫度調(diào)節(jié)室，進行預(yù)熱操作，再導(dǎo)入烘爐63進行密封處理，然后向外部導(dǎo)出。而且，也可從外部向烘爐63導(dǎo)入密封處理容器61，密封處理后，導(dǎo)入溫度調(diào)節(jié)室進行冷卻操作后，再向外部導(dǎo)出。這種情況下，通常密封處理容器61從單方向通過。
設(shè)置2個溫度調(diào)節(jié)室時，可使密封處理容器61向單方向通過，也可使其往返。使密封處理容器61向單方向通過時，將密封處理容器61從外部導(dǎo)入溫度調(diào)節(jié)室，進行預(yù)熱操作，再導(dǎo)入烘爐63進行密封處理，然后導(dǎo)入另一溫度調(diào)節(jié)室，進行冷卻操作后，向外部導(dǎo)出。使密封處理容器61往返時，將密封處理容器61從外部導(dǎo)入溫度調(diào)節(jié)室，進行預(yù)熱操作，導(dǎo)入烘爐63進行密封處理后，返回同一溫度調(diào)節(jié)室，進行冷卻操作后，向外部導(dǎo)出。這種情況下，利用一個溫度調(diào)節(jié)室進行冷卻操作以及預(yù)熱操作時，在烘爐63內(nèi)進行密封處理，利用另一溫度調(diào)節(jié)室進行冷卻操作以及預(yù)熱操作時，在烘爐63內(nèi)進行密封處理。這樣往返時，優(yōu)點在于不需要用于使臺車循環(huán)的空間。
使用以上說明的密封處理裝置排出受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間的空氣，加熱使樹脂熔融后冷卻而密封。此時的溫度條件沒有特別的限制，只要上升到樹脂可熔融的溫度即可，如果是結(jié)晶性的樹脂則加熱到該樹脂的熔點以上即可。又，密封樹脂如果是可交聯(lián)的熱塑性樹脂，則使其升溫到可交聯(lián)的溫度，并保持既定時間的可交聯(lián)溫度。壓力也是只要能減壓到可排出層疊體60內(nèi)的空氣而可減少氣泡殘留的壓力即可，該壓力沒有特別限制。
其中，在密封處理容器61內(nèi)密封時，優(yōu)選進行包括以下各工序的密封操作將密封處理容器61內(nèi)的壓力保持在0.05MPa以上而加熱密封樹脂的工序(工序1)、在不到密封樹脂熔點的溫度下將密封處理容器61內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序(工序2)、在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序(工序3)、使上述密封處理容器61內(nèi)的壓力上升的工序(工序4)以及進行冷卻的工序(工序6)。
前述工序1，是將密封處理容器61內(nèi)的壓力保持在0.05MPa以上而加熱密封樹脂的工序。通過將密封處理容器內(nèi)的壓力保持在0.05MPa以上，可防止從層疊體60的上下方向在單元上作用大的負荷。更優(yōu)選地，該壓力為0.06MPa以上。僅在太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10配置密封樹脂斷片，而在太陽能電池單元4的間隙部9沒有配置密封樹脂斷片時，為了防止單元碎裂優(yōu)選采用工序1。又，受光面?zhèn)韧该靼?或背面板3是非強化的彎曲玻璃時，為了防止板的破損優(yōu)選采用工序1。進行了強化、且在太陽能電池單元4之間的間隙部9配置密封樹脂斷片時，從生產(chǎn)效率角度考慮優(yōu)選省略工序1。
工序1中的密封處理容器61內(nèi)的壓力也可是大氣壓(0.1MPa)，但通過減壓到例如0.09MPa以下，可檢查密封處理容器61的泄漏。在工序1中，密封樹脂還沒有熔融，所以在密封處理容器61有泄漏時，可在這一階段修補。本發(fā)明的制造方法中使用的密封處理容器61由柔軟的片構(gòu)成，易破損，所以優(yōu)選這樣稍微減壓。從大氣壓減壓到0.05MPa以上的既定壓力時，優(yōu)選將減壓操作所需時間設(shè)在10分鐘以上。這是因為，雖然不承受大的負荷，但也可能因激烈的減壓操作而引起單元碎裂。
通過如以上那樣在密封處理容器61內(nèi)的壓力高的狀態(tài)下加熱密封樹脂，來預(yù)先使密封樹脂軟化。此時的加熱所達到的溫度，是密封樹脂不熔融的溫度，且是彈性率下降的溫度。在此，所謂密封樹脂不熔融的溫度，通常是比熔點(Tm)低的溫度，優(yōu)選為(Tm-5)℃以下，更優(yōu)選為(Tm-10)℃以下。密封樹脂沒有熔點時，這里所說的熔點可考慮換為玻化溫度或軟化點。多數(shù)密封樹脂優(yōu)選的溫度是65℃以下，更優(yōu)選的溫度是60℃以下。該溫度過高時，在工序2中密封處理容器61內(nèi)的壓力下降到0.01MPa以下之前樹脂便開始流動，從而用于排出層疊體60內(nèi)部的空氣的通道會被堵塞，可能發(fā)生氣泡殘留。又，前述加熱所達到的溫度優(yōu)選在(Tm-30)℃以上，更優(yōu)選在(Tm-20)℃以上。多數(shù)密封樹脂優(yōu)選的溫度是40℃以上，更優(yōu)選45℃以上。該溫度過低時，密封樹脂的彈性率的下降不夠，在工序2中降低密封處理容器61內(nèi)的壓力時可能發(fā)生單元碎裂。優(yōu)選在這樣的溫度范圍內(nèi)維持5分鐘以上后開始工序2的減壓操作。
工序2，是在不到密封樹脂的熔點的溫度下將密封處理容器61內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序，在采用工序1的情況下，是接著工序1進行的工序。通過在不到密封樹脂熔點的溫度下減壓，確保排出層疊體60內(nèi)部的空氣的通道。此時，密封處理容器內(nèi)的壓力優(yōu)選降到0.005MPa以下。通過充分減壓，可有效抑制密封后的氣泡殘留。在工序2中，從0.05MPa減壓到0.01MPa期間的溫度，優(yōu)選維持在與工序1中說明的利用前述加熱所達到的溫度同樣的溫度范圍。又，為了防止因激烈的減壓操作而引起單元碎裂，從0.05MPa到0.01MPa，優(yōu)選經(jīng)過5分鐘以上緩慢減壓。
工序3，是在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序，是接著工序2進行的工序。密封樹脂升溫時，在熔點附近彈性率大大下降，變成高粘度的液體，工序3是保持減壓狀態(tài)直至達到這樣的溫度的工序。如果在彈性率較高期間降低減壓度而升壓，則空氣可能流入層疊體60的內(nèi)部，在密封樹脂中殘留氣泡。在此，工序3的升溫操作所達到的溫度的下限值優(yōu)選在(Tm+10)℃以上，更優(yōu)選在(Tm+20)℃以上。多數(shù)密封樹脂優(yōu)選的下限值是80℃以上，更優(yōu)選85℃以上。又，上限值通常是200℃以下。
工序3中升溫的速度優(yōu)選比較緩慢，從室溫上升到上述溫度所需時間優(yōu)選為15分鐘以上，更優(yōu)選為30分鐘以上，進而優(yōu)選為1小時以上。通過緩慢升溫，負荷不會急劇作用，可有效防止單元碎裂。此時，也可中途改變升溫速度，還可停止升溫而實施消除層疊體60內(nèi)部的溫度梯度的平衡操作。從生產(chǎn)率考慮，升溫時間通常在20小時以下。
工序4是使密封處理容器61內(nèi)的壓力上升的工序，工序6是進行冷卻的工序，都是接著工序3進行的工序。工序4和工序6，先進行任何一個都可以，也可兩工序同時進行。
在工序4中，優(yōu)選緩慢升壓，升壓時間優(yōu)選為5分鐘以上，更優(yōu)選為10分鐘以上，進而優(yōu)選為20分鐘以上。從生產(chǎn)率考慮，升壓時間通常在5小時以下，優(yōu)選在2小時以下。升壓后的壓力，優(yōu)選為0.05MPa以上，更優(yōu)選為0.07MPa以上，也可升壓到與大氣壓一樣的壓力(0.1MPa)。此時，也可階段性升壓。在工序4中，若使壓力上升時的溫度過高，則熔融樹脂會不必要地流動，可能發(fā)生單元的移動。通常在120℃以下，優(yōu)選在100℃以下。
又，在工序4中，優(yōu)選具有一邊使前述密封處理容器61內(nèi)的壓力上升一邊同時升溫的過程。這樣，在逐漸增加流動性的過程中，可逐漸解除作用在層疊體60上的壓力，有效地抑制殘留氣泡的發(fā)生，同時抑制不必要的熔融樹脂流動。此時，將升壓開始時的溫度設(shè)為(Tm-10)℃～(Tm+20)℃，更優(yōu)選設(shè)為(Tm-5)℃～(Tm+15)℃，并希望在從該溫度升溫3～30℃期間，更優(yōu)選在升溫5～20℃期間升壓。升壓速度(MPa/分鐘)與升溫速度(℃/分鐘)之比優(yōu)選為0.001～0.1(MPa/℃)，更優(yōu)選為0.002～0.05(MPa/℃)。
在工序6的冷卻工序中，雖然通常冷卻到室溫附近，但如果冷卻速度過快則玻璃可能碎裂，所以優(yōu)選冷卻10分鐘以上，更優(yōu)選冷卻30分鐘以上。其中，在使密封樹脂[熔點Tm(0℃)]熔融后冷卻時，優(yōu)選將從(Tm+10)℃冷卻到(Tm-20)℃所需時間設(shè)為20分鐘以上來進行冷卻。上述時間更優(yōu)選為30分鐘以上，進而優(yōu)選為60分鐘以上。通過在熔點附近緩慢冷卻，可抑制殘余應(yīng)力，并且可抑制單元碎裂的發(fā)生。
在密封操作中發(fā)生單元碎裂的主要原因，可認為是排出受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間的空氣并使樹脂熔融時，受到來自上下方向的負荷。但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，有時雖然在此刻不發(fā)生單元碎裂，熔融樹脂內(nèi)有未破損的太陽能電池單元4存在，但在之后的冷卻時卻會發(fā)生單元碎裂。這是通過確認下述現(xiàn)象而了解的，即，在密封操作過程中，觀察處于高于熔點的溫度的層疊體時沒有發(fā)現(xiàn)單元碎裂，而之后在大氣中以較快的速度空冷的過程中，發(fā)生了單元碎裂。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的機理不明，但可推斷是以下的原因。處于熔融狀態(tài)的密封樹脂冷卻時，在熔點以下的溫度下失去流動性而固化并收縮。這樣的收縮被認為主要是由于聚合物的結(jié)晶化而發(fā)生的。此時推斷，由于可推定為隨著收縮而在樹脂內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力，發(fā)生單元碎裂。令人驚奇的是，伴隨樹脂固化產(chǎn)生的收縮力大到能夠?qū)卧茐?。顯然，與此相對，通過使冷卻速度下降，可抑制此刻單元碎裂的發(fā)生。通過使冷卻速度下降可抑制單元碎裂的原因也不清楚，但可考慮可能是因為結(jié)晶化的速度降低，或應(yīng)力緩和容易進行。在此，密封樹脂沒有熔點時，在此所說的熔點考慮轉(zhuǎn)換為?；瘻囟然蜍浕c即可。即使密封樹脂是沒有熔點的非晶性樹脂時，也在?；瘻囟然蜍浕c附近伴隨著收縮而固化。
特別是使用易碎裂的太陽能電池單元時，優(yōu)選采用這樣緩慢冷卻的方法密封。在密封例如大面積的太陽能電池單元、厚度薄的太陽能電池單元、具有透光性的小孔的太陽能電池單元、或表面有凹凸的太陽能電池單元等的情況下比較理想。
使用可交聯(lián)的熱塑性樹脂作為密封樹脂時，優(yōu)選地在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點附近以上的工序(工序3)后，經(jīng)過使上述密封處理容器61內(nèi)的壓力上升的工序(工序4)，并具有升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍而進行交聯(lián)反應(yīng)的工序(工序5)以及進行冷卻的工序(工序6)。
這種情況下，也優(yōu)選在工序4中使密封處理容器61內(nèi)的壓力上升后，暫時冷卻到熔點以下的溫度，之后在工序5中升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍。盡管也可在使壓力上升后在該狀態(tài)下升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍，但通過暫時冷卻，可確保殘留應(yīng)力緩和的時間，可更有效地抑制熔融樹脂的溢出、收縮(在端部缺失樹脂的部分)、單元的移動。此時，優(yōu)選冷卻到樹脂充分失去流動性的程度，優(yōu)選冷卻到(Tm-10)℃以下，更優(yōu)選冷卻到(Tm-20)℃以下。
如以上那樣使密封處理容器61內(nèi)的壓力上升后，在工序5升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍而進行交聯(lián)反應(yīng)。通常加熱到100℃以上，優(yōu)選120℃以上，更優(yōu)選130℃以上，進而優(yōu)選140℃以上，來進行交聯(lián)反應(yīng)。為了防止樹脂的劣化，通常采用200℃以下的交聯(lián)溫度。保持在進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍內(nèi)的時間，根據(jù)目標(biāo)交聯(lián)度等而有所不同，但通常在5分鐘～2小時，優(yōu)選為10分鐘～1小時。
在工序5中進行交聯(lián)反應(yīng)時的密封處理容器61內(nèi)的壓力，優(yōu)選在0.05MPa以上，更優(yōu)選在0.06MPa以上。通過使密封處理容器61內(nèi)的壓力上升，可減小從上下作用的壓力。由于交聯(lián)反應(yīng)在高溫下進行，所以此時的密封樹脂的熔融粘度比熔點附近低得多。所以此時不從上下作用不必要的壓力而抑制單元的移動、樹脂的溢出，是很重要的。但是，升壓到與大氣壓同樣的壓力時，由于層疊體60的結(jié)構(gòu)原因，有時會產(chǎn)生收縮，所以這時優(yōu)選設(shè)定為低于大氣壓的壓力。又，升壓到與大氣壓同樣的壓力時，泄氣件62難以按押層疊體30的周圍從而還有樹脂溢出的情況，所以這時也優(yōu)選設(shè)定在低于大氣壓的壓力。此時的壓力優(yōu)選比大氣壓低0.001MPa以上的壓力，更優(yōu)選低0.01MPa以上的壓力(此時為0.09MPa以下)。另外，本發(fā)明中所說的大氣壓指沒有積極進行加壓或減壓操作的狀態(tài)，例如由于利用風(fēng)扇強制向烘爐63中吹入熱風(fēng)而變得稍微高于大氣壓的情況，也基本上與大氣壓一樣。
在工序5中進行交聯(lián)反應(yīng)后，供給到工序6的冷卻工序。關(guān)于冷卻工序6，如前所述。
這樣獲得的太陽能電池模塊，是將密封樹脂填充到模塊的周緣部，而在密封樹脂層的周緣沒有間隔件的模塊。由于可利用粘接性和耐久性優(yōu)良的密封樹脂密封到周緣部，所以可提供可靠性高的太陽能電池模塊。優(yōu)選地，密封樹脂層的厚度整體是2～6mm。更優(yōu)選在3mm以上5mm以下。
如果采用本發(fā)明的制造方法，則即使受光面?zhèn)韧该靼?和背面板3的至少某一者彎曲時，也可進行密封操作。這種情況下，可提供夾在彎曲玻璃中的太陽能電池模塊，所以可對應(yīng)建筑物設(shè)計的多樣化要求。而且，可提供下述的太陽能電池模塊，其具有模塊固定用的配件，該配件插入受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘逯械哪骋徽呱闲纬傻呢炌?，該配件的頭部側(cè)的端部配置在密封樹脂層側(cè)，該配件的相反側(cè)的端部向外側(cè)突出。由此，可提供能用于近年來廣為實施的DPG法的太陽能電池模塊。
又，本發(fā)明的太陽能電池模塊，在受光面?zhèn)韧该靼?與背面板3之間，多個太陽能電池單元4在不破損的情況下規(guī)則排列。由于能在不破損的情況下用樹脂密封多個太陽能電池單元，所以可提供大型的太陽能電池模塊。并且，氣泡殘留受到抑制，樹脂從端部的溢出也受到抑制，排列整齊，外觀漂亮，所以用在各種建筑物的外墻、屋頂、窗戶等處都很理想。
實施例實施例1作為太陽能電池單元4，使用了40塊125mm×125mm×0.35mm的正方形多晶硅太陽能電池單元40。四角倒角數(shù)mm的程度。作為導(dǎo)線8，使用了日立電線株式會社制造的浸沾軟釬料銅帶狀電線。該帶狀電線的寬度是1.5mm、厚度是0.15mm。在太陽能電池單元4的受光面6與背面7中粘接導(dǎo)線8的部分上，預(yù)先印刷軟釬料。將導(dǎo)線8的一端重疊并軟釬焊在太陽能電池單元4的受光面6的軟釬料印刷部上，將另一端重疊并軟釬焊在相鄰太陽能電池單元4的背面7的軟釬料印刷部上。相鄰的單元之間利用2根導(dǎo)線8連接，使其間隔為50mm。即，間隙部9的寬度是50mm。
作為背面板3，使用了1000mm×1500mm×10mm的浮板強化玻璃(藍板玻璃)。該強化玻璃的表面壓縮應(yīng)力是100MPa。作為密封樹脂片，只要不特別禁止，即將ハイシ—ト工業(yè)株式會社制造的「ソ-ラ-エバSC36」的厚度0.6mm的樹脂片切斷來加以使用。該密封樹脂片，是在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中配合了交聯(lián)劑、有機硅烷偶合劑、穩(wěn)定劑等的樹脂片，交聯(lián)前樹脂的以DSC法測定的熔點是71℃。在密封樹脂片的單面形成淺的壓印花紋(梨皮面)，其深度是約45μm。在背面板3上，重疊2張1000mm×1500mm尺寸的密封樹脂片31、32。該2張密封樹脂片31、32構(gòu)成厚度1.2mm的第2密封樹脂片30。
將以前述要領(lǐng)相互連接的多個太陽能電池單元4載置在第2密封樹脂片30上，縱橫對齊而如圖11所示排列。相鄰的太陽能電池單元4間的間隙部9的寬度，縱橫都設(shè)為50mm。又，太陽能電池單元4外側(cè)的空白部10的寬度在長度方向(8塊單元并排的方向)上為75mm，在寬度方向(5塊單元并排的方向)上為87.5mm。
接下來，如圖12所示，在太陽能電池單元4間的間隙部9中配置密封樹脂斷片44，在空白部10配置密封樹脂斷片45。密封樹脂斷片44的寬度設(shè)為40mm，密封樹脂斷片45的寬度設(shè)為60mm。密封樹脂斷片44，在相鄰的太陽能電池單元4間的中央附近的位置上，按壓導(dǎo)線8地配置。通過這樣配置在中央附近的位置，可減少熔融時樹脂的移動，還可防止太陽能電池單元4或?qū)Ь€8破損。并且可防止在熔融前期間太陽能電池單元4移動。
然后，如圖13所示，在太陽能電池單元4間的間隙部9，在下側(cè)的密封樹脂斷片44之上交叉地配置上側(cè)的密封樹脂斷片46。上側(cè)的密封樹脂斷片46的寬度是40mm。又，在空白部10，在下側(cè)的密封樹脂斷片45之上配置上側(cè)的密封樹脂斷片47。配置在空白部10的邊上側(cè)的密封樹脂斷片47的尺寸是60mm×125mm，在角部也配置上側(cè)的密封樹脂斷片48。交叉部的密封樹脂斷片的合計厚度是1.2mm，在該部分可支承來自上下的負荷。由于斷續(xù)地配置空白部10的上側(cè)的密封樹脂斷片47、48，并且在交叉部以外存在間隙，所以可確保排出內(nèi)部空氣時的通道，可防止氣泡殘留。
如以上那樣配置密封樹脂斷片44～48后，在其上重疊2張1000mm×1500mm的尺寸的密封樹脂片21、22。該2張密封樹脂片21、22構(gòu)成厚度1.2mm的第1密封樹脂片20。在其上載置作為受光面?zhèn)韧该靼?的1000mm×1500mm×10mm的浮板強化玻璃(白板玻璃)。該強化玻璃板的表面壓縮應(yīng)力是100MPa。
使用這樣獲得的層疊體60，并使用圖8所示的密封處理裝置進行密封操作。首先，利用泄氣件62覆蓋層疊體60的外緣的整周，投入作為密封處理容器61的橡膠制的袋中，與管64連接并放入烘爐63。此時，如圖9所示，使烘爐63內(nèi)的氣流方向與相互連接的太陽能電池單元4的串聯(lián)方向平行。
以上那樣設(shè)置后，進行以下的工序2～6的密封處理操作。此時的溫度和壓力，如表1以及圖14所示那樣控制。此時溫度是烘爐63內(nèi)的溫度，壓力是壓力計74測定的壓力。另外，關(guān)于工序1，即，「將密封處理容器內(nèi)的壓力保持在0.05MPa以上加熱密封樹脂的工序」，在本實施例中沒有采用。在太陽能電池單元4間的間隙部9配置密封樹脂斷片，且受光面?zhèn)韧该靼?和背面板3均使用平坦的強化玻璃，所以即使沒有采用工序1，也可防止單元碎裂或基板碎裂。
工序2「在不到密封樹脂熔點的溫度下將密封處理容器內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序」。
從室溫(27℃)開始升溫，并開始減壓。約1分鐘后壓力下降到不足0.005MPa。
工序3「在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序」。
從升溫開始用30分鐘繼續(xù)加熱，直至達到40℃，在40℃下維持10分鐘(平衡)，經(jīng)過75分鐘升溫到50℃，在50℃下維持10分鐘，經(jīng)過105分鐘升溫到60℃，在60℃下維持10分鐘，經(jīng)過120分鐘升溫到71℃(密封樹脂的熔點)，并保持10分鐘。
工序4「使上述密封處理容器內(nèi)的壓力上升的工序」。
用90分鐘從71℃升溫到90℃，與此同時，將不到0.005MPa的壓力經(jīng)過90分鐘升壓到0.07MPa。此時的升壓速度(MPa/分鐘)與升溫速度(℃/分鐘)之比是0.0037(MPa/℃)。之后，在90℃下維持30分鐘，經(jīng)過60分鐘冷卻到40℃，在40℃下維持30分鐘，其間維持0.07MPa的壓力。
工序5「升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍而進行交聯(lián)反應(yīng)的工序」。
接下來，經(jīng)過90分鐘從40℃升溫到155℃，在155℃下維持36分鐘使其進行交聯(lián)反應(yīng)。其間維持0.07MPa的壓力。
工序6「進行冷卻的工序」。
接著，經(jīng)過60分鐘從155℃冷卻到40℃，在達到40℃后經(jīng)過約1分鐘從0.07MPa升壓到0.1MPa(大氣壓)，從熱風(fēng)爐66取出。
表1

獲得的太陽能電池模塊，單元碎裂、缺損、導(dǎo)線斷線問題均沒有，也沒有觀察到氣泡殘留，也沒有觀察到周邊部的密封樹脂溢出或收縮。而且，太陽能電池單元排列規(guī)則，利用導(dǎo)線8串聯(lián)連接的太陽能電池單元4的彎曲在2mm以內(nèi)。
實施例2在實施例1中，除層疊體60的朝向與實施例1時相比轉(zhuǎn)動90度以外，與實施例1一樣進行密封處理。即，圖10所示，使烘爐63內(nèi)的氣流方向與相互連接的太陽能電池單元4的串聯(lián)方向垂直。
獲得的太陽能電池模塊，單元碎裂、缺損、導(dǎo)線斷線問題均沒有，也沒有觀察到氣泡殘留，也沒有觀察到周邊部的密封樹脂的溢出或收縮。但是利用導(dǎo)線8串聯(lián)連接的太陽能電池單元4如圖10的單點劃線所示，彎曲程度達10～20mm。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池模塊的制造方法，所述太陽能電池模塊通過利用樹脂將太陽能電池單元密封在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間而構(gòu)成，該方法特征在于，在受光面?zhèn)韧该靼迮c太陽能電池單元之間，配置覆蓋受光面?zhèn)韧该靼宓幕旧险麄€面的第1密封樹脂片，在背面板與太陽能電池單元之間，配置覆蓋背面板的基本上整個面的第2密封樹脂片，制作層疊體；將前述層疊體放入非透氣性的柔軟片構(gòu)成的密封處理容器中；將放入了前述層疊體的多個密封處理容器導(dǎo)入烘爐內(nèi)，相互隔開間隔地平行配置；將前述密封處理容器內(nèi)減壓而排出受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間的空氣；在前述烘爐內(nèi)，通過向與前述層疊體平行的方向流過熱風(fēng)而加熱前述層疊體，使密封樹脂熔融；接著，通過冷卻而使密封樹脂固化。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述密封處理容器是非透氣性的柔軟片構(gòu)成的袋。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，利用具有透氣性的布帛覆蓋前述層疊體的外緣后放入密封處理容器。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，邊將前述烘爐內(nèi)基本上維持在大氣壓邊加熱層疊體。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，多個太陽能電池單元隔有間隔地排列，相互利用導(dǎo)線連接。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，隔有間隔地平行排列多個組而制作前述層疊體，所述組中，多個太陽能電池單元在串聯(lián)方向上相互利用導(dǎo)線連接，而且，以前述烘爐內(nèi)的氣流方向與前述串聯(lián)方向平行的方式加熱。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述烘爐具有熱風(fēng)導(dǎo)入口和設(shè)置在其相反側(cè)的熱風(fēng)導(dǎo)出口。
8.如權(quán)利要求1～7中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述密封處理容器通過配管連接真空泵，在多根前述配管的每一根上具有壓力計和閥的組，利用壓力計檢測到泄漏時，連接在密封處理容器上的閥關(guān)閉。
9.如權(quán)利要求1～8中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述密封處理容器的每一個通過配管連接真空泵，在密封處理容器與真空泵之間具有罐。
10.如權(quán)利要求9所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，具有測定前述罐內(nèi)的壓力的壓力計和向罐導(dǎo)入外界氣體的閥，微調(diào)節(jié)罐內(nèi)的壓力。
11.如權(quán)利要求1～10中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，至少設(shè)置1個與前述烘爐相鄰的溫度調(diào)節(jié)室，在該溫度調(diào)節(jié)室中進行預(yù)熱操作或冷卻操作。
12.如權(quán)利要求1～11中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，在前述層疊體中，在太陽能電池單元間的間隙部或太陽能電池單元外側(cè)的空白部配置比太陽能電池單元的厚度厚的密封樹脂斷片。
13.如權(quán)利要求1～12中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘寰遣ＡО濉?br> 14.如權(quán)利要求1～13中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘宓闹辽倌骋徽邚澢?br> 15.如權(quán)利要求1～14中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述層疊體具有從受光面?zhèn)韧该靼寤虮趁姘逑蛲鈧?cè)突出的部件。
16.如權(quán)利要求15所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述向外側(cè)突出的部件是模塊固定用的配件。
17.如權(quán)利要求1～16中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述密封樹脂由乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇縮丁醛以及聚氨酯構(gòu)成的組中選出的一種樹脂構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求1～17中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，在密封處理容器內(nèi)密封時，進行包括以下各工序的密封操作將密封處理容器內(nèi)的壓力保持在0.05MPa以上而加熱密封樹脂的工序(工序1)、在不到密封樹脂熔點的溫度下將密封處理容器內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序(工序2)、在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序(工序3)、使上述密封處理容器內(nèi)的壓力上升的工序(工序4)以及進行冷卻的工序(工序6)。
19.如權(quán)利要求1～18中任一項所述的太陽能電池模塊的制造方法，其特征在于，前述密封樹脂片由可交聯(lián)的熱塑性樹脂構(gòu)成，在密封處理容器內(nèi)密封時，進行包括以下各工序的密封操作在不到密封樹脂熔點的溫度下將密封處理容器內(nèi)減壓到0.01MPa以下的壓力的工序(工序2)、在保持減壓的狀態(tài)下升溫到密封樹脂熔點以上的溫度的工序(工序3)、使上述密封處理容器內(nèi)的壓力上升的工序(工序4)、升溫到進行交聯(lián)反應(yīng)的溫度范圍而進行交聯(lián)反應(yīng)的工序(工序5)以及進行冷卻的工序(工序6)。
20.一種太陽能電池模塊，是在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間具有密封樹脂層，在該密封樹脂層內(nèi)密封太陽能電池單元而構(gòu)成的太陽能電池模塊，其特征在于，具有模塊固定用的配件，該配件插入到受光面?zhèn)韧该靼搴捅趁姘宓哪骋徽呱闲纬傻呢炌字?，該配件的頭部側(cè)端部配置在密封樹脂層側(cè)，該配件的相反側(cè)端部向外側(cè)突出。
21.如權(quán)利要求20所述的太陽能電池模塊，其特征在于，在前述密封樹脂層的周緣沒有間隔件。
22.如權(quán)利要求20或21所述的太陽能電池模塊，其特征在于，前述貫通孔是沉孔，前述配件的頭部嵌入在該沉孔中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽能電池模塊的制造方法，所述太陽能電池模塊通過利用樹脂將太陽能電池單元密封在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間而構(gòu)成，其中，在受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間配置多塊太陽能電池單元，制作層疊體(60)；將前述層疊體(60)放入非透氣性的柔軟片構(gòu)成的密封處理容器(61)中；將放入了前述層疊體(60)的多個密封處理容器(61)導(dǎo)入烘爐(63)內(nèi)，相互隔開間隔地平行配置；將前述密封處理容器(61)內(nèi)減壓而排出受光面?zhèn)韧该靼迮c背面板之間的空氣；在前述烘爐(63)內(nèi)，通過向與前述層疊體(60)平行的方向流過熱風(fēng)而加熱前述層疊體(60)，使密封樹脂熔融；接著，通過冷卻而使密封樹脂固化。由此，可利用簡單的操作并且以低成本制造形狀和尺寸多樣的太陽能電池模塊。
文檔編號B32B37/04GK1977391SQ2005800214
公開日2007年6月6日 申請日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月28日
發(fā)明者勇木健, 秋山勝, 政田圭三 申請人:中島硝子工業(yè)株式會社